DOI: https://doi.org/10.20998/2078-9130.2019.1.187410

Анализ устойчивости контейнера, нагруженного равномерно распределенным внешним давлением

R. A. Babudzhan, A. G. Andreev

Анотація


У даній роботі передбачалося з'ясувати можливість втрати стійкості в типової конструкції контейнера, проаналізувавши кілька конфігурацій геометричних параметрів. Для цього була створена математична модель, яка поєднує в собі моментну і безмоментну теорію оболонок, а також теорію стійкості. Були показані методи параметризації та алгоритмізації рішення напружено-деформованого стану за допомогою пакета програмного забезпечення MATLAB. Також в роботі представлені значення критичних навантажень, що призводять об'єкт в стан втрати стійкості, що відповідають певним параметрам контейнера. Також були представлені порівняння межі текучості матеріалу конструкції зі значеннями максимальних напружень в елементах контейнера, що викликаються обчисленими навантаженнями. Ці значення дозволили зробити висновок про небезпечні зміни конструкції, при яких стала можлива втрата стійкості. У роботі приведена формалізація рішення напружено-деформованого стану конструкції, що має модульну структуру. Даний метод дозволяє уніфікувати і автоматизувати процес вирішення завдань подібного роду без використання особливих теорій розрахунку конструкцій. Алгоритм рішення збігається з типовим алгоритмом знаходження небезпечних зон конструкції і, завдяки параметризації, може бути застосований при вирішенні задачі як в прямій, так і в зворотній постановці. Після аналізу результатів було зроблено висновок про спроможність і актуальність аналізу стійкості конструкції. Результатом роботи є як чисельні значення критичних навантажень при певних конфігураціях конструкцій, так і загальне, якісне уявлення про міцність типової конструкції, її небезпечні зони і можливості її зміцнення за допомогою додавання нових конструкційних елементів в зони, найбільш схильні до незворотних деформацій. Результати наведені у вигляді графіків, формул, малюнків і таблиць.

Ключові слова


контейнеры; оболочки вращения; устойчивость; упругость; напряженно-деформированное состояние; перемещения; сопряжение элементов контейнера; моментная теория

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Timoshenko S.P. Stability of elastic systems. Moscow: State publishing house of technical and theoretical literature. 1955. 570 p.

Samul V.I. Fundamentals of the theory of elasticity and plasticity: Textbook. manual for university students. 2nd ed., Revised. Moscow: Higher. School, 1982. 264 p.

Timoshenko S.P., Voinovsky-Krieger Plates and shells. Moscow: Science, 1966. 625 p.

Perform symbolic math computations. URL: mathworks.com/products/symbolic.html

MathWorks MATLAB help. function solve (). URL: https://www.mathworks.com/help/symbolic/solve.html

Ponomarev S.D. (Ed.) and others. Strength calculations in mechanical engineering. Vol. 2. Moscow: Mashgiz, 1958. 975 p.

Ponomarev S.D. (Ed.) and others. Strength calculations in mechanical engineering. Vol. 3: Moscow: Mashgiz, 1959. 1119 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем. Москва: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955. 570 с.

 

2. Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности: Учеб. пособие для студентов вузов. 2-е изд., перераб. Москва: Высшая школа, 1982. 264 с.

 

3. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер Пластинки и оболочки. Москва: Наука, 1966. 625 с.

 

4. Perform symbolic math computations. URL: mathworks.com/products/symbolic.html

 

5. MathWorks MATLAB help. function solve(). URL: https://www.mathworks.com/help/symbolic/solve.html

 

6. Пономарев С.Д. (ред.) и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Том 2. Москва: Машгиз, 1958. 975 с.

 

7. Пономарев С.Д. (ред.) и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Том 3. Москва: Машгиз, 1959. 1119 c.